Мерная посуда

Мерные цилиндры
Пипетки для жидкостей
Бюретки
Мерные колбы
Химико-лабораторное стекло

Мерные цилиндры

Мерные цилиндры – стеклянные толстостенные сосуды с нанесенными на наружной стенке делениями, указывающими объем в миллилитрах. Объем выражают в кубических метрах или его кратных долях (см³, дм³). Однако, мерная посуда и приборы для измерения объема, применяемые до настоящего времени в лабораториях, могут быть градуированы во внесистемных единицах – миллилитрах (мл) или литрах (л). Цилиндры бывают самой разнообразной емкости: от 5—10 мл до 1 л и больше. Чтобы отмерить нужный объем жидкости, ее наливают в мерный цилиндр до тех пор, пока нижний мениск не достигнет уровня нужного деления.

Рис. 1. Цилиндры мерные (measuring cylinders) (указана высота и диаметр основания, см/дюйм).

Вернуться к содержанию

Обычные пипетки (пипетки Мора) представляют собой стеклянные трубки небольшого диаметра с расширением посредине. Нижний конец пипетки слегка оттянут и имеет диаметр около 1 мм. Пипетки бывают емкостью от 1 до 100 мл, в верхней части их имеется метка, до которой набирают жидкости.

Рис. 2. Пипетка Мора (belly pipette).

Широко применяют также градуированные пипетки различной емкости, на наружной стенке которых нанесены деления в 0,1 мл. Для наполнения пипетки нижний конец ее опускают в жидкость и втягивают последнюю при помощи груши.

Рис. 3. Градуированная пипетка (graduated pipette).

Вернуться к содержанию

Бюретки применяют при титровании, для измерения точных объемов и пр. Различают бюретки:

• объемные,
• весовые,
• поршневые,
• микробюретки и
• газовые.

Пипетки и бюретки являются наиболее распространенными инструментами для перемещения жидкостей в разнообразные емкости. Все элементы изделий тщательно промываются и дезинфицируются перед соединением. С концов инструментов удаляются соляной налет, остатки образцов, приспособления протираются спиртовыми и эфирными растворами. Перемещение малого объема жидкости предполагает использование инструментов, которые имеют небольшой диаметр. Вещества без цвета загружаются в приспособления до нижнего мениска, окрашенные заполняют их до верхней отметки. Растворы должны сливаться из инструментов полностью, после опустошения пипетки или бюретки следует подождать около 3 секунд. Вещества, которые отличаются вязкостью или летучестью, не могут быть отмерены по объему, так как существует высокий риск неправильного дозирования.

Рис. 4. Бюретка (burette).

Пипетки и бюретки не должны иметь отломанных концов, внутренняя поверхность исправных изделий хорошо смачивается.

Стеклянные пипетки наполняются посредством подсоединения резиновых груш, приспособления из пластика работают с помощью пластиковых наконечников. Все растворы должны браться отдельными пипетками. Применение бюреток предполагает наполнение инструмента рабочим раствором и фиксацию в специальном штативе. После этого осуществляется открытие крана или зажима для того, чтобы раствор перешел в кончик бюретки. Каждая емкость, в которую наливается жидкость, должна иметь этикетку с указанием числа капель и наименованием вещества.

Вернуться к содержанию

Мерные колбы представляют собой плоскодонные колбы различной емкости. В большинстве случаев мерные колбы имеют пришлифованные стеклянные пробки. Однако, часто применяют мерные колбы без пришлифованных стеклянных пробок. В таких случаях для закрывания мерных колб используют резиновые пробки соответствующего размера.

Различают узкогорлые и широкогорлые мерные колбы. Диаметр горла последних приблизительно в полтора раза больше по сравнению с узкогорлыми. На горле колбы имеется кольцевая метка, а на самой колбе вытравлено число, указывающее ее емкость в миллилитрах при определенной температуре. Приведенная емкость означает, что при данной температуре объем воды, налитой в колбу до метки, точно соответствует указанному. Объем вылитой из колбы воды будет несколько меньше помеченного, так как часть ее останется на стенках. Поэтому, обычные мерные колбы не пригодны для отмеривания точного объема воды с последующим выливанием ее. Мерные колбы, предназначенные для выливания, имеют две метки. Верхняя метка предназначена «для выливания», т. е. если наполнить колбу до этой метки и вылить содержимое, вылитая жидкость будет иметь объем, указанный на колбе.

Мерные, колбы служат для разбавления всякого рода растворов до определенного объема или же для растворения какого-нибудь вещества в определенном объеме соответствующего растворителя.

Рис. 5. Колбы мерные (volumetric flasks).

Вернуться к содержанию

Химико-лабораторное стекло обладает высокой устойчивостью к воздействию большинства органических растворителей, растворов минеральных кислот, за исключением фтороводородной (плавиковой) и фосфорной. Концентрированные щелочи разрушают поверхность стекла, особенно при повышенных температурах. Показатели стойкости стекла к воздействию дистиллированной воды, кислот и щелочей приведены в ГОСТ 21400—75.

По ГОСТ 21400—75, стекло в зависимости от химической и термической стойкости подразделяется на шесть групп:

• ХС1, ХС2, ХС3 – химически стойкое 1, 2 и 3-го классов соответственно;
• ТХС1, ТХС2 – термически и химически стойкое стекло 1-го и 2-го классов соответственно;
• ТС – термически стойкое стекло (боросиликатное).

В таблице представлен состав основных марок выпускаемого в России химико-лабораторного стекла.

Таблица 1. Состав (масс. %) основных марок химико-лабораторного стекла

Группа стекла	Марка стекла	SiO2	B2O3	Al2O3	CaO	MgO	BaO	Na2O	K2O	Fe2O3	ZrO2
ХC3	№ 29	68,8		3,7	7,5	3,5	3,5	10	3,0	0,2
ХС3	Л-80	71,5	2,0	2,5	6,5	2,5		14,5	0,5
ХС3	АМ	72,0		1,5	10,0	2,5		14,0
ТХС1	ТХС1	72,4	8,4	3,6	2,0		4,5	5,1	1,8		1,9
ТХС2	Л-50	74,5	6,6	5,5	0,7		4,5	4,2	4,0
ТС	Пирекс	80,64	12,0	2,0	0,36			4,0	1,0
Медицинское		7,30	4,0	4,5	7,0	1,0		8,5	2,0

Кварцевое стекло получают из диоксида кремния. Посуда из кварцевого стекла обладает высокой термической устойчивостью (ее можно нагревать до 1200 °С) и химической инертностью к кислотам, за исключением плавиковой и ортофосфорной кислот. Посуду из кварцевого стекла нельзя употреблять при работе со щелочами.

В зависимости от исходных материалов и степени их чистоты кварцевые изделия бывают:

• непрозрачные, с шероховатой, шелковистой или гладкой поверхностью, или
• прозрачные, подобные стеклянным.

Часто, из непрозрачного кварца, как более дешевого материала, делают большие сосуды, в которые впаивают трубки или окна из прозрачного кварца. Кварцевую посуду можно без риска нагревать на голом пламени горелки и сразу же охлаждать, например, опустив нагретый сосуд в холодную воду. При этом сосуд не лопается. Кварцевые изделия можно нагревать до температуры 1200 °С даже под вакуумом, и они при этом не деформируются, так как кварц плавится в пределах 1600 – 1700 °С.

Кварцевую посуду нельзя употреблять при работе с фтористоводородной (плавиковой) кислотой и щелочами, так как кремнезем с ними взаимодействует. При сплавлении кварца со щелочами образуется соответствующий силикат (растворимое стекло), растворимый в воде.

Из кварца изготовляют: колбы всех видов, пробирки, стаканы, выпарительные чашки, тигли и пр. Очень ценны термометры, изготовленные из кварцевого стекла, так как у них не наблюдается термического последействия, и они более надежны в работе.